A është ky sinjali i parë i materies së errët? Një ngjarje e pazakontë 1.5 kilometra nën tokë emocionon shkencëtarët
Për gati një shekull, shkencëtarët kanë qenë të bindur se pjesa më e madhe e materies në univers është e padukshme. Ata mund ta dallojnë efektin e saj gravitacional mbi galaktikat, por askush nuk ka arritur ende ta zbulojë drejtpërdrejt. Tani, një eksperiment në SHBA ka regjistruar një ngjarje të vetme që mund të jetë gjurma më intriguese deri më sot e materies së errët.
Sinjali është regjistruar nga LUX-ZEPLIN, ose LZ, një nga detektorët më të ndjeshëm të materies së errët në botë. Pajisja ndodhet pothuajse një milje nën tokë, në Sanford Underground Research Facility në South Dakota, në një ish-minierë ari.
Eksperimenti përdor rreth 10 tonë ksenon të lëngshëm ultra të pastër. Ideja është që, nëse një grimcë e materies së errët përplaset me një atom ksenoni, ajo mund të prodhojë një sinjal jashtëzakonisht të vogël drite dhe energjie.
Në analizën e re, shkencëtarët gjetën pikërisht një ndërveprim të pazakontë që nuk shpjegohet lehtësisht nga burimet e njohura të sfondit. Karakteristikat e tij janë të përputhshme me atë që mund të prodhonte një WIMP, një “grimcë masive me ndërveprim të dobët”, e cila prej dekadash konsiderohet një nga kandidatët kryesorë për të përbërë materien e errët.
Nëse ngjarja është vërtet shkaktuar nga materia e errët, grimca përgjegjëse do të kishte një masë të paktën 200 herë më të madhe se ajo e protonit.
Por shkencëtarët po tregohen jashtëzakonisht të kujdesshëm. Një sinjal i vetëm nuk mjafton për të shpallur zbulimin e materies së errët.
Rezultati ka një rëndësi statistikore prej 2.6 sigma, ndërsa në fizikën e grimcave zakonisht nevojitet niveli 5 sigma për të folur për një zbulim. Sipas Universitetit të Bristol, ekziston afërsisht një mundësi në 200 që ngjarja të shpjegohet nga sfondi i njohur dhe jo nga një fenomen i ri.
Megjithatë, rëndësia e sinjalit qëndron pikërisht te fakti se studiuesit e njohin shumë mirë detektorin dhe kanë kaluar muaj duke analizuar shpjegimet e mundshme alternative.
LZ mbrohet nga rrezet kozmike nga rreth një milje shkëmb, ndërsa rezervuarë uji dhe detektorë të jashtëm shërbejnë për të filtruar grimcat e zakonshme që mund të imitojnë një sinjal të materies së errët.
Në projekt marrin pjesë rreth 250 shkencëtarë dhe inxhinierë nga 39 institucione në gjashtë vende. Eksperimenti do të vazhdojë të mbledhë të dhëna, ndërsa studiuesit presin të shohin nëse do të shfaqen ngjarje të tjera të ngjashme.
Nëse sinjali përsëritet dhe rëndësia statistikore rritet, mund të kemi përpara një zbulim historik. Materia e errët mendohet se përbën rreth 85% të gjithë materies në univers, por natyra e saj mbetet një nga misteret më të mëdha të fizikës moderne.
Për momentin, shkencëtarët nuk thonë “e gjetëm”. Por për herë të parë pas shumë vitesh kërkimi, kanë një ngjarje që nuk po arrijnë ta shpjegojnë lehtë — dhe kjo mjafton për ta bërë komunitetin e fizikës të presë me shumë interes të dhënat e radhës.
